土木建筑施工中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探析

付永偉

摘 要：大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程施工中的應(yīng)用正不斷提高，而建筑物的高度和強(qiáng)度也在不斷提高要求，因此需要更為先進(jìn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)保障施工質(zhì)量。采取各種措施控制裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：土木建筑施工；大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工；溫度應(yīng)力；自縮

大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚實(shí)，用量較大，澆筑時(shí)需要一次性完成，避免施工縫隙的產(chǎn)生。受水化熱以及溫度等因素的影響，容易發(fā)生裂縫問(wèn)題，從而影響到土木工程的施工質(zhì)量，因此在施工過(guò)程中，需要采取先進(jìn)的技術(shù)和工藝保證大體積混凝土的施工質(zhì)量，提高建筑質(zhì)量和安全。

1 土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的主要原因

1、溫度應(yīng)力

混凝土的溫度應(yīng)力作用是裂縫問(wèn)題的首要原因。影響溫度應(yīng)力的主要有兩方面原因，一方面是水泥的水化熱問(wèn)題，水泥在水化熱過(guò)程中會(huì)釋放熱量，大體積混凝土普遍結(jié)構(gòu)斷面厚而表面系數(shù)小，因此不利于熱量擴(kuò)散，導(dǎo)致熱量在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部大量聚焦，從而使混凝土內(nèi)部溫度不斷提高，與表面溫度差異不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生了較大的溫度應(yīng)力，而引發(fā)裂縫問(wèn)題。另一方面是混凝土的澆筑溫度，大體積混凝土施工過(guò)程較長(zhǎng)，且工序較為復(fù)雜，其澆筑溫度會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境溫度的變化而發(fā)生改變，氣溫的驟降會(huì)使混凝土內(nèi)外溫差加大，溫度應(yīng)力不斷增加，裂縫發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)也就越高。

2、混凝土的自縮性

大體積混凝土中含有數(shù)量較大的水泥，這些水泥會(huì)使混凝土內(nèi)部20%左右的水分石化，而其余的水分則會(huì)被蒸發(fā)。如果被蒸發(fā)的水分?jǐn)?shù)量超過(guò)了正常蒸發(fā)的水分量，就會(huì)產(chǎn)生一定的自縮值，從而引發(fā)混凝土的收縮問(wèn)題?；炷恋淖钥s值對(duì)于混凝土的自縮性有著直接的決定作用。影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)自縮值的原因有高效減水劑的使用，這些減水劑提高了混凝土的流動(dòng)性能，并且降低了其自縮值。此外，礦物質(zhì)的礦渣等摻和物，也會(huì)對(duì)混凝土的后期自縮值產(chǎn)生較大的作用，而較細(xì)的混凝土材料則會(huì)影響到混凝土的早期自縮值。此外，水灰比、骨料種類及大小等都會(huì)影響到混凝土的自縮值。

3、約束力過(guò)大

大體積混凝土結(jié)構(gòu)多為整體形式，因此約束力較大，外部約束力和由溫度應(yīng)力引發(fā)的內(nèi)部約束力都會(huì)引發(fā)混凝土的裂縫問(wèn)題。

2 土木建筑施工中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

溫度應(yīng)力及自縮性等因素，是大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵原因，因此，在施工過(guò)程中需要采用相應(yīng)的技術(shù)減少這些不良影響。

1、控制溫度應(yīng)力

溫度應(yīng)力是大體積混凝土裂縫問(wèn)題的首要原因，通過(guò)提高施工技術(shù)控制溫度應(yīng)力是提高施工質(zhì)量的重要方法。

1）控制好澆筑溫度

大體積混凝土的溫度控制是一個(gè)較為系統(tǒng)的工程，而澆筑溫度的控制是關(guān)鍵，這一工序的施工影響到混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度以及內(nèi)部溫度，同時(shí)，因?yàn)橥獠繗鉁刈兓瘜?duì)澆筑溫度的影響，又會(huì)使?jié)仓囟瘸霈F(xiàn)變化，澆筑溫度一旦出現(xiàn)上升問(wèn)題，就會(huì)進(jìn)一步影響到混凝土的溫度應(yīng)力。因此，大體積混凝土的澆筑要盡力避免在夏季施工，氣溫較高的正午也盡量不要澆筑。施工時(shí)，根據(jù)外部氣溫的變化采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧┮部梢杂行Э刂茲仓囟龋缃档筒牧系臏囟然蛘卟扇∫欢ǖ睦鋮s技術(shù)，從而降低澆筑溫度。

2）減少水泥使用量

水泥的水化熱是混凝土溫度應(yīng)力的重要原因，適當(dāng)減少水泥使用量，就能夠減少水化熱的熱源，有效降低水化熱現(xiàn)象，水化熱所帶來(lái)的不利影響也會(huì)得到降低。減少水泥使用量的同時(shí)，為了不減少混凝土強(qiáng)度，就需要使用其他材料保證混凝土強(qiáng)度符合施工標(biāo)準(zhǔn)，如減水劑及混合材料的增加，攪拌技術(shù)的提高等，都能夠在增加混凝土內(nèi)部熱量揮發(fā)的同時(shí)，提高混凝土攪拌效果，從而保證了混凝土的質(zhì)量。隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的提高，一些低熱水泥不斷出現(xiàn)，大壩水泥以及粉煤灰硅酸鹽沙發(fā)等都有較好的降低水化熱功能。

3）強(qiáng)制降溫

強(qiáng)制降溫是通過(guò)強(qiáng)制措施對(duì)已澆筑完成的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫的方法。預(yù)埋冷卻水管，通過(guò)水管中的冷卻水溫度控制混凝土內(nèi)部溫度是較為常見(jiàn)的技術(shù)。

2、減少約束力

減少約束力需要從減少外部約束力和內(nèi)部約束力兩方面進(jìn)行。

1）減少外部約束力

外部約束力的控制主要措施是控制好地基對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的約束力。主要技術(shù)是通過(guò)滑動(dòng)層的設(shè)置來(lái)控制?；瑒?dòng)層就是把地基和大體積混凝土的接觸層用瀝青油氈層或者砂墊層設(shè)置一層滑動(dòng)層，從而減少了地基對(duì)于大體積混凝土的約束力，能夠使混凝土地塊的變形更為自由，也能夠減少裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。

2）減少內(nèi)部約束力

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部約束力主要來(lái)源于溫度應(yīng)力作用，因此需要通過(guò)控制溫度應(yīng)力的方式減少內(nèi)部約束力。通過(guò)保溫技術(shù)能夠在一定程度上減少溫度應(yīng)力，如蓄水法、覆蓋法以及暖棚法等，都能夠在一定程度上保證混凝土的內(nèi)部溫度，從而降低混凝土內(nèi)外溫差，減少溫度應(yīng)力。

3、提升抗裂性能

1）加入添加劑

自縮性是混凝土裂縫產(chǎn)生的重要原因，添加劑的摻加對(duì)于混凝土自縮值的控制有良好的效果。通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)對(duì)混凝土進(jìn)行補(bǔ)償收縮，就能夠使混凝土自縮性更符合施工要求。在摻加添加劑時(shí)，要根據(jù)外加劑的應(yīng)用技術(shù)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)獲取限制膨脹率，從而保障技術(shù)的精確性，提高抗裂性能。

2）優(yōu)化材料配比

混凝土材料配比在施工之前就要通過(guò)科學(xué)的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，確定科學(xué)合理的材料配比。要確保材料配比能夠滿足施工強(qiáng)度的要求。攪拌時(shí)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料條件結(jié)合試驗(yàn)配比做好材料的配比調(diào)整，攪拌過(guò)程要確保材料融合的充分度，避免材料發(fā)生離析問(wèn)題。

3）添加配筋

混凝土結(jié)構(gòu)中配筋的合理添加對(duì)抗裂性能的提高有良好的效果。選擇直徑較小的配筋，在綁扎時(shí)要采取較小的間距分布配筋位置，就能夠產(chǎn)生顯著的抗裂效果。配筋的分布間距在10cm以下時(shí)，就能夠使混凝土不會(huì)出現(xiàn)高于0.005cm的裂縫寬度。土木工程的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中間只有較少的配筋，因此，適當(dāng)添加一定數(shù)量的溫度筋，能夠有效的控制好混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部分。

4）添加增強(qiáng)材料

能夠有效提升混凝土抗拉強(qiáng)度的材料即增強(qiáng)材料，主要包括金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖維等。添加增強(qiáng)材料，即能夠提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能，還能夠提高抗拉強(qiáng)度。

5）其他方式

混凝土水灰比、骨料配比以及骨料的選擇都會(huì)影響到混凝土的抗裂性能。骨料作為混凝土材料的重要組成部分，其光滑度及粒徑大小等都會(huì)影響到混凝土強(qiáng)度。

3 結(jié)語(yǔ)

土木建筑行業(yè)的發(fā)展使大體積混凝土結(jié)構(gòu)有了更為廣泛的用途，但也對(duì)施工質(zhì)量提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。為了保障施工質(zhì)量，必須從混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，不斷提高施工技術(shù)，避免裂縫的出現(xiàn)，提高土木建筑工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣萬(wàn)東. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 建材與裝飾， 2016（26）.

[2]姚丹東. 土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 城市建筑， 2013（10）：79-79.

[3]楊成余. 試論土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J]. 門窗， 2016（7）：102-103.

[4]楊輝. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究[J]. 江西建材， 2016（24）.

[5]劉波. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2016（33）：274-274.

[6]袁陽(yáng)平. 試論土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J]. 建材與裝飾旬刊， 2013（9）：109-110.

[7]程宏宇. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 科技與企業(yè)， 2012（13）：204-204.

付永偉

摘 要：大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程施工中的應(yīng)用正不斷提高，而建筑物的高度和強(qiáng)度也在不斷提高要求，因此需要更為先進(jìn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)保障施工質(zhì)量。采取各種措施控制裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：土木建筑施工；大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工；溫度應(yīng)力；自縮

大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚實(shí)，用量較大，澆筑時(shí)需要一次性完成，避免施工縫隙的產(chǎn)生。受水化熱以及溫度等因素的影響，容易發(fā)生裂縫問(wèn)題，從而影響到土木工程的施工質(zhì)量，因此在施工過(guò)程中，需要采取先進(jìn)的技術(shù)和工藝保證大體積混凝土的施工質(zhì)量，提高建筑質(zhì)量和安全。

1 土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的主要原因

1、溫度應(yīng)力

混凝土的溫度應(yīng)力作用是裂縫問(wèn)題的首要原因。影響溫度應(yīng)力的主要有兩方面原因，一方面是水泥的水化熱問(wèn)題，水泥在水化熱過(guò)程中會(huì)釋放熱量，大體積混凝土普遍結(jié)構(gòu)斷面厚而表面系數(shù)小，因此不利于熱量擴(kuò)散，導(dǎo)致熱量在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部大量聚焦，從而使混凝土內(nèi)部溫度不斷提高，與表面溫度差異不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生了較大的溫度應(yīng)力，而引發(fā)裂縫問(wèn)題。另一方面是混凝土的澆筑溫度，大體積混凝土施工過(guò)程較長(zhǎng)，且工序較為復(fù)雜，其澆筑溫度會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境溫度的變化而發(fā)生改變，氣溫的驟降會(huì)使混凝土內(nèi)外溫差加大，溫度應(yīng)力不斷增加，裂縫發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)也就越高。

2、混凝土的自縮性

大體積混凝土中含有數(shù)量較大的水泥，這些水泥會(huì)使混凝土內(nèi)部20%左右的水分石化，而其余的水分則會(huì)被蒸發(fā)。如果被蒸發(fā)的水分?jǐn)?shù)量超過(guò)了正常蒸發(fā)的水分量，就會(huì)產(chǎn)生一定的自縮值，從而引發(fā)混凝土的收縮問(wèn)題?；炷恋淖钥s值對(duì)于混凝土的自縮性有著直接的決定作用。影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)自縮值的原因有高效減水劑的使用，這些減水劑提高了混凝土的流動(dòng)性能，并且降低了其自縮值。此外，礦物質(zhì)的礦渣等摻和物，也會(huì)對(duì)混凝土的后期自縮值產(chǎn)生較大的作用，而較細(xì)的混凝土材料則會(huì)影響到混凝土的早期自縮值。此外，水灰比、骨料種類及大小等都會(huì)影響到混凝土的自縮值。

3、約束力過(guò)大

大體積混凝土結(jié)構(gòu)多為整體形式，因此約束力較大，外部約束力和由溫度應(yīng)力引發(fā)的內(nèi)部約束力都會(huì)引發(fā)混凝土的裂縫問(wèn)題。

2 土木建筑施工中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

溫度應(yīng)力及自縮性等因素，是大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵原因，因此，在施工過(guò)程中需要采用相應(yīng)的技術(shù)減少這些不良影響。

1、控制溫度應(yīng)力

溫度應(yīng)力是大體積混凝土裂縫問(wèn)題的首要原因，通過(guò)提高施工技術(shù)控制溫度應(yīng)力是提高施工質(zhì)量的重要方法。

1）控制好澆筑溫度

大體積混凝土的溫度控制是一個(gè)較為系統(tǒng)的工程，而澆筑溫度的控制是關(guān)鍵，這一工序的施工影響到混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度以及內(nèi)部溫度，同時(shí)，因?yàn)橥獠繗鉁刈兓瘜?duì)澆筑溫度的影響，又會(huì)使?jié)仓囟瘸霈F(xiàn)變化，澆筑溫度一旦出現(xiàn)上升問(wèn)題，就會(huì)進(jìn)一步影響到混凝土的溫度應(yīng)力。因此，大體積混凝土的澆筑要盡力避免在夏季施工，氣溫較高的正午也盡量不要澆筑。施工時(shí)，根據(jù)外部氣溫的變化采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧┮部梢杂行Э刂茲仓囟?，如降低材料的溫度或者采取一定的冷卻技術(shù)，從而降低澆筑溫度。

2）減少水泥使用量

水泥的水化熱是混凝土溫度應(yīng)力的重要原因，適當(dāng)減少水泥使用量，就能夠減少水化熱的熱源，有效降低水化熱現(xiàn)象，水化熱所帶來(lái)的不利影響也會(huì)得到降低。減少水泥使用量的同時(shí)，為了不減少混凝土強(qiáng)度，就需要使用其他材料保證混凝土強(qiáng)度符合施工標(biāo)準(zhǔn)，如減水劑及混合材料的增加，攪拌技術(shù)的提高等，都能夠在增加混凝土內(nèi)部熱量揮發(fā)的同時(shí)，提高混凝土攪拌效果，從而保證了混凝土的質(zhì)量。隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的提高，一些低熱水泥不斷出現(xiàn)，大壩水泥以及粉煤灰硅酸鹽沙發(fā)等都有較好的降低水化熱功能。

3）強(qiáng)制降溫

強(qiáng)制降溫是通過(guò)強(qiáng)制措施對(duì)已澆筑完成的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫的方法。預(yù)埋冷卻水管，通過(guò)水管中的冷卻水溫度控制混凝土內(nèi)部溫度是較為常見(jiàn)的技術(shù)。

2、減少約束力

減少約束力需要從減少外部約束力和內(nèi)部約束力兩方面進(jìn)行。

1）減少外部約束力

外部約束力的控制主要措施是控制好地基對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的約束力。主要技術(shù)是通過(guò)滑動(dòng)層的設(shè)置來(lái)控制。滑動(dòng)層就是把地基和大體積混凝土的接觸層用瀝青油氈層或者砂墊層設(shè)置一層滑動(dòng)層，從而減少了地基對(duì)于大體積混凝土的約束力，能夠使混凝土地塊的變形更為自由，也能夠減少裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。

2）減少內(nèi)部約束力

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部約束力主要來(lái)源于溫度應(yīng)力作用，因此需要通過(guò)控制溫度應(yīng)力的方式減少內(nèi)部約束力。通過(guò)保溫技術(shù)能夠在一定程度上減少溫度應(yīng)力，如蓄水法、覆蓋法以及暖棚法等，都能夠在一定程度上保證混凝土的內(nèi)部溫度，從而降低混凝土內(nèi)外溫差，減少溫度應(yīng)力。

3、提升抗裂性能

1）加入添加劑

自縮性是混凝土裂縫產(chǎn)生的重要原因，添加劑的摻加對(duì)于混凝土自縮值的控制有良好的效果。通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)對(duì)混凝土進(jìn)行補(bǔ)償收縮，就能夠使混凝土自縮性更符合施工要求。在摻加添加劑時(shí)，要根據(jù)外加劑的應(yīng)用技術(shù)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)獲取限制膨脹率，從而保障技術(shù)的精確性，提高抗裂性能。

2）優(yōu)化材料配比

混凝土材料配比在施工之前就要通過(guò)科學(xué)的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，確定科學(xué)合理的材料配比。要確保材料配比能夠滿足施工強(qiáng)度的要求。攪拌時(shí)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料條件結(jié)合試驗(yàn)配比做好材料的配比調(diào)整，攪拌過(guò)程要確保材料融合的充分度，避免材料發(fā)生離析問(wèn)題。

3）添加配筋

混凝土結(jié)構(gòu)中配筋的合理添加對(duì)抗裂性能的提高有良好的效果。選擇直徑較小的配筋，在綁扎時(shí)要采取較小的間距分布配筋位置，就能夠產(chǎn)生顯著的抗裂效果。配筋的分布間距在10cm以下時(shí)，就能夠使混凝土不會(huì)出現(xiàn)高于0.005cm的裂縫寬度。土木工程的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中間只有較少的配筋，因此，適當(dāng)添加一定數(shù)量的溫度筋，能夠有效的控制好混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部分。

4）添加增強(qiáng)材料

能夠有效提升混凝土抗拉強(qiáng)度的材料即增強(qiáng)材料，主要包括金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖維等。添加增強(qiáng)材料，即能夠提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能，還能夠提高抗拉強(qiáng)度。

5）其他方式

混凝土水灰比、骨料配比以及骨料的選擇都會(huì)影響到混凝土的抗裂性能。骨料作為混凝土材料的重要組成部分，其光滑度及粒徑大小等都會(huì)影響到混凝土強(qiáng)度。

3 結(jié)語(yǔ)

土木建筑行業(yè)的發(fā)展使大體積混凝土結(jié)構(gòu)有了更為廣泛的用途，但也對(duì)施工質(zhì)量提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。為了保障施工質(zhì)量，必須從混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，不斷提高施工技術(shù)，避免裂縫的出現(xiàn)，提高土木建筑工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣萬(wàn)東. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 建材與裝飾， 2016（26）.

[2]姚丹東. 土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 城市建筑， 2013（10）：79-79.

[3]楊成余. 試論土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J]. 門窗， 2016（7）：102-103.

[4]楊輝. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究[J]. 江西建材， 2016（24）.

[5]劉波. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2016（33）：274-274.

[6]袁陽(yáng)平. 試論土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J]. 建材與裝飾旬刊， 2013（9）：109-110.

[7]程宏宇. 土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J]. 科技與企業(yè)， 2012（13）：204-204.